[發明專利]一種己內酰胺裝置尾氣凈化方法和裝置

有效

• 申請號: 201210415020.6
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103768918A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 劉忠生;廖昌建;王明星;齊慧敏;李勇;王學海;彭德強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/90;B01D53/60
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技術領域

本發明涉及環境保護領域的一種尾氣凈化方法，具體地說是一種采用氨法同時脫除己內酰胺尾氣中NOx（氮氧化物的總稱）、SOx（硫氧化物的總稱）的方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，人類對能源的消費需求急劇增加，由此帶來的溫室效應和酸雨等環境問題正威脅人類的生存環境。因此，開展從己內酰胺尾氣、煙道氣、煉廠催化裂化再生煙氣等集中排放源中減排NOx、SOx是最為有效的方法，具有重大的戰略意義。

意大利SNIA甲苯法工藝生產己內酰胺技術中，亞硝基硫酸制備裝置是SNIA甲苯法工藝主要生產裝置之一，采用氨接觸氧化生成NO，部分NO氧化成NO₂，用發煙硫酸吸收NOx制備亞硝基硫酸，尾氣用硫酸吸收氮氧化物，排放尾氣中含有NOx和SOx，尾氣直接排放將對引起嚴重的大氣污染，因此，開發合適的尾氣治理方法十分必要。己內酰胺裝置排放尾氣的主要特點是氣量相對于鍋爐煙氣排放量小、NOx的濃度高、且含有相對少量的SOx，排放尾氣為干氣、且為常壓。

目前，煙氣或尾氣脫硫的主要方法有石灰石-石膏法、海水脫硫法、鎂法、鈉法和氨法等。石灰石-石膏法占地面積大、系統復雜、能耗和運行成本高。濕式氨法煙氣脫硫的脫硫塔主要有填料塔、液柱塔和噴淋塔，占地小、投資和運行費用相對低，但氨法煙氣脫硫主要存在的問題是排放尾氣中的氣溶膠問題，氣溶膠在凈化尾氣中難以去除，且存在氨逃逸問題。

尾氣脫硝的主要方法有：選擇性催化還原法（SCR）、選擇性非催化還原法（SNCR）、吸收法、吸附法等。SCR法的脫硝率高，能滿足嚴格的排放標準，但工藝復雜、投資偏高。SNCR法工藝相對簡單，投資低，但脫硝效率低，難以達到排放標準。

CN101890279A公開了一種高效氨法煙氣脫硝工藝及其裝置，該工藝中脫硝還原劑先常溫霧化再高溫汽化噴入燃燒爐中，還原劑與NOx發生選擇性非催化還原反應，但該方法不適用于常溫常壓的己內酰胺排放尾氣的凈化處理。

CN101053747A公開了一種先氧化煙氣中的NO，再利用氨作為吸收劑進行脫硫脫硝，該工藝需要消耗大量的雙氧水、臭氧等氧化劑，該工藝成本較高。CN101934191A公開了氨法煙氣同時脫硫脫硝方法，采用脫硫脫硝一體塔凈化煙氣中的NOx和SOx，該工藝簡單，但是該法的脫硝效率低。不適合于己內酰胺尾氣的凈化處理。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種己內酰胺裝置排放尾氣凈化方法和裝置，本發明所述的尾氣凈化方法和裝置具有安全可靠、工藝簡單、操作費用低等優點。

本發明己內酰胺裝置排放尾氣的凈化裝置，所述的裝置主要包括尾氣引風機，沿氣體流動方向依次設置脫硫設備、尾氣預加熱器、氣-氣換熱器、加熱器和脫硝反應器，各設備之間采用管道連通。己內酰胺裝置排放尾氣由引風機入口進入風機，引風機的尾氣出口與脫硫設備的尾氣進口連接，脫硫設備的氣體出口通過管道與尾氣預加熱器的氣體進口相連，預加熱器氣體出口通過管道與脫硝還原劑管線和氣-氣換熱器的冷物流進口連接，尾氣和還原劑氨氣混合由氣-氣換熱器的冷物流進口進入氣-氣換熱器中，氣-氣換熱器的冷物流出口與加熱器的進口連接，廢氣經過加熱后進入脫硝反應器的進口，脫硝反應器的出口與氣-氣換熱器的熱物流進口連接，氣體在換熱器中換熱后，凈化氣體由氣-氣換熱器的熱物流出口排出。

本發明己內酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，采用本發明上述凈化裝置，所述的尾氣凈化方法采用氨水吸收脫硫、氨氣選擇性催化還原法脫硝組合工藝。由己內酰胺裝置排放的尾氣通過引風機抽引提壓后，進入脫硫設備中，尾氣在脫硫設備中與氨水發生反應，氨水吸收尾氣中的SOx，尾氣經過脫硫后，預熱至45℃~60℃，預熱后氣體與脫硝還原劑氨氣混合，氣體混合后，與選擇性催化還原法脫硝凈化反應的尾氣換熱回收熱量，換熱至溫至160℃~250℃，然后進入加熱器中，加熱器將尾氣加熱至280～380℃，加熱后的尾氣在脫硝反應器中進行選擇性催化還原反應脫硝，脫硝反應器的排放氣經過熱量回收，排放凈化氣可達標排放。

本發明己內酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，所述的尾氣引風機可采用離心風機、渦旋風機等形式，引風機為本凈化系統提供動力，風機可將尾氣升壓至5~8kPa，壓力優選5~6kPa。